《重力的幽靈:關於實驗室、觀測,以及統計數據在21世紀的科學探險》讀後心得

《重力的幽靈:關於實驗室、觀測,以及統計數據在21世紀的科學探險》讀後心得

陳瑞麟/國立中正大學 哲學系暨研究所 講座教授

這篇文章誠如其名,只是想寫我對《重力的幽靈》這本精彩的中譯著作的讀後心得,它不算書評,也不會談太多更深入的問題,而是著重在本書給我的主觀感受(某種興奮感)。

《重力的幽靈》是2018年台灣出版的一本STS大作的中譯本,這是一本台灣十分少見的當代前沿物理學(重力波的偵測)的科學社會學著作,由清華大學物理系劉怡維教授與STS學者秦先玉教授合作譯出,這個組合格外適合這本十分特別的STS著作。尤其值得一提的是:它是所謂第三波STS的著作,重新肯定了價值在科學中的角色與地位,一反之前(1980-1990年代間)的 STS 主流論調,與我個人的主張十分契合,所以我十分高興看到這本書的中譯本在台灣出版。

「重力波偵測」的科學實驗研究,其理論起源是愛因斯坦的廣義相對論。廣義相對論把重力看成重力場,類似電磁場。如果重力場受到擾動(如星系爆炸或碰撞使質量和空間位置劇烈改變)會產生重力波,就像靜電磁場受到擾動產生電磁波一樣。然而,重力波波長理論上極大,在地球上很難有裝置能偵測到它;而且,也有可能完全偵測不到重力波,若是如此,會使得愛因斯坦的廣義相對論受到懷疑。不過,偵測重力波的物理學家當然都對廣義相對論信心十足,他們相信難題只在於偵測儀器和如何偵測到重力波傳遞到儀器上的訊號。《重力的幽靈》就是一本在記述偵測重力波的科學家團體,在2007到2009年之間,使用大型干涉儀搜集重力波觀測數據,並且在其間刻意置入人為假訊號(秋分事件),以便測試整個科學團隊的協調合作。

本書主要內容是柯林斯長年親身參與觀察重力波偵測LIGO團隊的經驗記錄,由事件經過、訪談、相關的社會學與方法學問題的討論組成的。其特色已在傅大為教授的推薦序和譯者序中說明,本文不再重提,只談本書給我的幾個(興奮)感受。

第一個感受當然是本書是一位出身自SSK(科學知識的社會學)、著作等身的STS大學者,重新肯定價值在科學中的地位,肯定科學哲學大傳統中的許多主張,為科學理性方法論辯護的姿態。這些立場幾乎與我的著作《認知與評價》(2012年台大出版社,特別是第一章和第六章)如出一輒。這一點清楚地呈現在本書最後的〈跋〉,在這裡,柯林斯提出一組科學的核心價值或特徵,甚至稱它們為「本質條件」(亦即,拿走它們就沒有科學了):第一,對證據的誠信與宣稱的誠實;第二,客觀中立於種族、信仰、社交怪癖等;第三,公開批判與理性辯護的態度;第四,沒有絕對權威(蘊涵「可否證性」);第五違逆共識的勇氣;第六追求更好科學(更好的理論與實驗)的態度;第七,專業能力(頁245,此處的用詞與柯林斯原文不同,但我相信意義一致。)第八,發現的可複製性,這可以導出對批判的開放性。(讀者也可以拿殷海光的〈論科學與民主〉中,討論七個「科學的基本性質」來作比較:印證的、懷疑的、累聚的、試行的(可錯的)、系統的、互為主體的、運作的。)

第二個感受與第一個有關,也就是說,柯林斯為這些本質條件提供了一個社會學的證據:即本書描述的重力波偵測團隊的研究活動。正因為這個重力波團隊的研究活動和刻意的盲植事件,反映出那些科學的本質價值:那些科學家都對證據誠實到有時近乎嚴苛(特別反映在他們對方法學的長期爭辯上),他們努力採取客觀中立的態度,他們互相批評理性爭論、他們努力追求更好的實驗結果等等。當然,這並不表示每一個科學家都能達到這些價值要求,但是整個科學團隊卻能顯示出這樣的「科學精神」。

第三個感受是柯林斯在此討論了重力波偵測遭遇到的統計方法學的問題,這些問題非常有趣,而且都是七八十年來科學哲學曾經付出大量心力去討論,也累積了滿坑滿谷的文獻。如果一個人想深入柯林斯在此討論的統計方法學問題,勢必要相關議題的充分背景知識,所以,本書實在是連結STS與科學方法學(特別是統計方法學、貝耶斯主義等等)的橋樑。本文不可能討論那些議題,因為它們大概都需要學術論文的篇幅和規格。不過,我可以列出幾個我認為有趣的問題:(1) 柯林斯所謂統計檢測的「貝耶斯主義」和「頻率論」都是「主觀的」能成立嗎?(2) 重力波偵測團隊徘徊四十多年的統計方法學爭論究竟有什麼方法學的意義?(3) 是否可以在一個不同的重力波偵測「團隊」的互相競爭的架構下來分析這段歷史?(4) 後來的重力波偵測團隊得到2018年諾貝爾獎,他們是如何解決之前的方法學難題?

最後,我想提出一點澄清:在頁207,柯林斯提到「身處科學非典型角落的物理學」,譯者譯註說:相對於其它類型的科學,物理學在量化上達到無可比擬的精確性這件事是非典型的。同時,在本書其它地方,柯林斯也批評牛頓力學,宣稱它也是一種非典型的科學。我自己曾在之前的文章中主張:近代物理是科學的典型,因為其它科學都是參考近代物理而逐步建立科學性。是否我的主張與柯林斯的說法衝突?事實上,我們在此使用了「典型」這個詞的不同意義,柯林斯把它用為「多數」的意思,因此他認為多數科學都是處理不精確的對象,物理學相反。但我使用的「典型」其實「原型」(prototype)和「(歷史)典範」的涵意,「原型」是來自工程的用詞,例如工程師在建造一種「類型」(type)的飛機或汽車時,會先建造一兩台「原型車」或「原型機」以供測試改良之用,但即使改良之後,整個「類型」的汽車或飛機,仍然參考原型的基本結構來建造。科學因為擴張,使得大量非近代物理式的科學興起,使「精確的」物理學變成少數,但這並不代表「近代物理」在歷史上不是做為科學的原型。

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